张正辉 王其武 周成龙
(1.江西省交通运输工程档案馆，南昌 330013；
2.江西省档案馆，南昌 330007；
3.赣东公路工程咨询有限公司，上饶 334000)
根据《档案馆工作通则》，档案馆的主要职能体现在三个方面，分别是保管档案、提供档案利用和编研档案信息等[1]。实践表明，进行档案信息编研及促进档案服务能力提升是当前交通专业档案馆工作的弱项。特别是交通土建项目中的公路水运工程档案，其信息浩如烟海，亟需利用计算机技术实现档案文本信息、工程地理信息、结构几何信息、材料属性信息以及质量监控信息等数据的关联与可视化映射管理[2]。
江西省交通运输工程档案馆在这方面做了初步探索，在2016年取得《基于WebGIS的交通工程档案信息管理系统》发明专利及计算机软件著作权的基础上，又进一步开发了融合BIM+GIS技术的公路水运工程档案信息管理系统V2.0版。
鉴于工程档案信息在服务器上的访问量不会太大的客观因素，融合BIM+GIS技术的公路水运工程档案信息管理系统采用B/S架构。B/S架构最大的优点是服务器端软件和数据库维护方便且安全、系统访问分布性强、程序开发相对简单。对工程档案利用而言，用户及网络过客不用安装专门的客户端软件，就可以登录并设置权限于浏览档案条目信息，当有进一步利用需求时，可在页面申请文本信息浏览和下载等。
系统架构主要基于JAVA语言开发。前端主页面以商用地图的引入与展现开始，对地图的任何操作都符合常规习惯。主页顶部显现系统名称，在页面的视线着落点以档案利用检索栏进行档案利用。工程档案的地理信息、项目名称信息、结构物名称信息及构件族类名称信息等都可作为精准或模糊查询的关键字词。“查询”回车，界面跳转，地图中心自动定位至使用者要找的档案信息对象(如桥梁、隧道、码头等)位置，并显示其地理信息和“标识”以及系统后台认为有利于档案利用的其他信息。点击“标识”，GIS页面跳转为经轻量化处理后BIM搭载页面，使用者可根据系统后台搭建的BIM模型，进一步链接查询各构件或族类的档案信息[3]。
系统前端显示出简单明了的查询流程，如图1所示，档案条目信息查全率、查准率100%。系统后台GIS、BIM数据库搭建，档案案卷及卷内文件目录信息录(导)入，档案文本信息数据与工程地理信息数据、结构与构件几何数据、建筑材料属性数据、质工程量过程数据等建立关联，其界面清晰、操作简单。但程序设计上任务量及工作难度相对较大，需要档案专业、计算机专业、路桥及水工专业等技术人员的密切配合，共同建立这些数据之间的逻辑流程，系统总体技术要求是：统一的后台管理网站、灵活的权限分配机制、全方位的安全保障措施、10T以上的数据承载能力、人性化的管理操作、模块化开发以及扩展方便。系统建设兼顾考虑土木工程单个项目及施工企业、监理企业等对电子文件归档与电子档案管理的多方需求。在技术上兼顾安全性、先进性和成熟性，预留二次开发接口，支持主从数据库负载均衡，支持图片、附件等分布式管理，提供插件整合功能，兼容当前智能手机的操作系统如IOS、Android等，自适用不同分辨率屏幕。PC及移动设备等不同的终端类型可以使用同一平台、同一数据源、同一后台实施管理，系统架构图流程如图2所示。
图1 系统WEB浏览界面首页及档案信息查询流程示意图
图2 系统架构流程图
在GIS界面上定位并显现公路水运工程档案对象的周边地理及交通水文等环境信息，加载档案案卷条目信息，并通过链接进一步显现卷内文件目录信息。要使工程档案信息进一步融合BIM技术实现可视化管理，必须解决建模与模型的轻量化处理问题。为此，在软件架构上采用了公路水运工程档案信息管理BIM模型混合云引擎平台[4]，其基于主流建模软件如Revit、Bentley等国内二次开发的轻量化插件，实现3D模型构件文件去文本信息与三角轻量化转换，进行属性数据提取和存储，之后结合基于 Web 应用ActiveX 和 WebGL图形平台，实现轻量化之后的模型与档案文本信息的链接、交互、渲染和展示等互操作[5]。
针对建设中采用了BIM业务系统的项目，将设计模型转化为WebGL适用模型，采用在线转换或翻模，将成果交付于档案部门加载利用。系统设计中，以限容量的方式，在不影响应用效果的情况下，去除冗余重复信息，尽可能减少模型几何数据(大部分只保留必要的模型属性及几何图形信息)，以期满足最广大用户基于 Web 端 BIM 模型的加载和显示[6]，如图3 所示。
在馆藏档案目录数据库及全文数据库建设方面，数字档案及纸质档案数字副本符合OCR标准，全文数据库满足模糊检索要求。V2.0的开发深化补充了档案对象的地理信息数据库、公路水运工程WBS(工作分解结构)数据库及BIM族数据库等。系统内置的WBS符合江西省地方标准《公路建设项目档案管理规范》(DB36T 1324- 2020)建设了部分公路水运工程BIM簇数据库[7]，基本满足数据功能模块组件化、应用规范化、应用服务标准化、业务流程集成化和各种应用与服务之间的访问需求。业务数据库包括工程档案实体管理、安全管理、借阅管理、鉴定管理、权限管理及用户管理等数据，符合电子文件归档、电子档案管理及数字档案馆建设等规范要求。
数据管理及应用服务基于数据存储和访问技术，实现档案数据、GIS数据、BIM数据、业务数据的查询、传输以及数据访问。面向GIS与BIM 应用架构的服务总线，通过WSDL(Web服务描述语言，Web Services Description Language)文件在 UDDI(统一描述、发现和集成协议，Universal Description，Discovery and Integration，UDDI)服务注册中心，定位由浏览器端及服务器端相应的服务，为各种多源异构的档案与信息查询提供可靠稳定的数据服务支撑，包括：流程接口、引擎、业务组件服务，以及与档案信息数据相关的存储、加工、管理、访问、分析及共享技术，信息数据库结构如图4所示。
图4 BIM信息数据库结构
鉴于BIM、GIS模型数据量大，实施可视查询工程档案信息必须要求将地图图层及模块、各类簇及工程体量图形引擎部署在云端集群服务器上。工程建设、施工与监理等用户终端通过电脑、手机等浏览器端发送利用请求，云端服务器接收到前端任务指令后，通过云计算方式实现模型的实时交互渲染、关联档案的条目及文件信息，完成后以流文件方式将交互渲染结果、文件信息等发送到前端。服务器端通过动态实时监听的方式，获取用户浏览器端发来的鼠标、键盘等外接设备操作事件，以及对应的操作事件的类型、需要响应的模型、构件[8]GUID 等交互渲染请求信息，并实时同步反馈予档案或BIM融合平台云端服务器，使服务器根据触发信息获得触发的类型属性，根据触发类型获得GIS、BIM及档案数据，进一步控制GIS、BIM 云交互渲染引擎完成相应的图形与档案信息交互渲染的任务，并将生成交互渲染结果图片及文本数据流及时反馈给对应的浏览器端进行交互展示，云引擎分布设计如图5所示。
图5 云引擎分布设计
(1)用户管理：支持系统管理员及网络过客等新建系统用户信息，设置角色与权限、密码；
随机生成用户ID：管理员可对用户信息进行修改、删除等操作，确保所有注册用户合法等；
(2)档案目录管理：用户可以根据档案的不同类型，自定义多层级树状父子级目录结构，实现档案文件路径可视化。提供可视化的档案库房分布示意图编辑功能，可将档案管理分散到各库房管理，也可以合成一级管理。目录著录项可灵活定制，时间、档案号等信息提供了选择框及自生成功能；
(3)档案门类管理：用户根据各自使用习惯，可按照档案门类及系统字典进行增加、修改、删除、移位管理；
(4)全文管理：原生电子档案文件直接上传到档案管理系统对应的目录中，电子文件及其元数据、背景数据等信息可打包集成为符合OFD格式的版式文件。支持音视频电子文件收集归档，可对导入文件进行关键词设置，建立映射关系。对于纸质档案数字副本，可以批量上传、批量挂接至系统中，协助实现纸质档案电子化管理。
其他如档案保管、档案统计和档案鉴定等工作流程均按电子档案管理要求集成于系统中，如图6 所示。
图6 档案信息管理模块
上述系统开发已经取得国家版权局颁发的计算机软件著作权。新档案法已于2021年1月1日起实施，国家档案局已经就《电子档案单套管理一般要求》征求意见。法规的与时俱进必将深刻影响交通土建领域公路水运工程项目档案及档案信息管理的技术路径，特别是在交通运输部、住建部大力推进BIM应用的政策背景下[9-10]，非常有必要将电子档案及其信息管理的工作提前融入到项目建设过程之中，确保生成合格的电子档案，节省人力物力，提高档案信息服务社会的能力。
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